[发明专利]一种为精密授时提供高精度PPS的卫星接收机的设计方法

说明书

本发明提供了一种为精密授时提供高精度PPS的卫星接收机的设计方法，包括以下步骤：步骤(1)：捕获并跟踪当前时间段内的所有可见卫星；步骤(2)：计算接收机当前位置和接收机钟差、接收机钟漂；步骤(3)：根据接收机钟差钟漂修正系统时间，并根据修正后的系统时间和真实时间的差值修正PPS秒脉冲误差，本发明使用单个接收机输出的高精度PPS秒脉冲实现用户时钟的精确同步，精度达到纳秒级，使用方便、操作简单且精度高。

技术领域

本发明涉及卫星导航技术的授时技术领域，具体涉及到一种为精密授时提供高精度PPS的卫星接收机的设计方法。

背景技术

随着科学技术的发展，高精度的时间同步以及频率校准在通信、交通、电力以及全网时间同步系统等领域有着越来越广泛的应用，很多的应用领域对时间的精度要求达到纳秒量级，国内很多设备的精度很难达到要求，不能提供准确可靠、性能稳定的授时信号。

随着卫星导航系统的发展，特别是中国北斗二代卫星的高速发展，使用接收机高精度的PPS秒脉冲进行授时的方法具有高可靠性、精度高的特点，对解决我国的通信及国防建设事业对高精度时间同步的需求有着非常重要的意义。

发明内容

针对现有技术存在上述的不足，本发明提供了一种为精密授时提供高精度PPS的卫星接收机的设计方法，本发明使用单个接收机输出的高精度PPS秒脉冲实现用户时钟的精确同步，精度达到纳秒级，使用方便、操作简单且精度高。

本发明的技术方案为，一种为精密授时提供高精度PPS的卫星接收机的设计方法，包括以下步骤：

步骤(1)：捕获并跟踪当前时间段内的所有可见卫星；

步骤(2)：计算接收机当前位置和接收机钟差、接收机钟漂；

步骤(3)：根据接收机钟差钟漂修正系统时间，并根据修正后的系统时间和真实时间的差值修正PPS秒脉冲误差。

上述的设计方法，其中，所述步骤(1)中包括：卫星捕获跟踪模块捕获并跟踪当前时间段内的所有可见星，并提供定位解算所需要的伪距、载波相位、多普勒观测量信息以及计算卫星位置所需要的卫星星历信息。

上述的设计方法，其中，所述步骤(1)中，所述卫星捕获跟踪模块捕获跟踪的卫星包括GPS(L1、L2频点)和北斗(B1、B2、B3频点)卫星。

上述的设计方法，其中，所述步骤(2)中，通过最小二乘法、加权最小二乘法和卡尔曼滤波来计算接收机当前位置和接收机钟差、接收机钟漂。

上述的设计方法，其中，所述计算接收机钟差包括不同频点之间的钟差。

上述的设计方法，其中，所述步骤(3)具体包括：根据接收机钟差钟漂修正的系统时间以GPS系统时间为基准，根据修正后的系统时间和真实时间之间的偏差修正PPS秒脉冲误差。

上述的设计方法，其中，所述步骤(3)中还包括：PPS输出可通过计算不同频点之间的时差来调整以哪个频点为基准输出，所述修正后的PPS秒脉冲精度为5ns(RMS)。

本发明提供的一种为精密授时提供高精度PPS的卫星接收机的设计方法具有以下有益效果：1、使用单个接收机输出的高精度PPS秒脉冲实现用户时钟的精确同步，精度达到纳秒级，使用方便、操作简单且精度高；以及利用北斗卫星和GPS双系统定位，确保PPS输出的连续性及稳定性，使授时具有可靠性好、性能稳定的特点。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明及其特征、外形和优点将会变得更明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分。并未刻意按照比例绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。

图1为本发明提供的一种为精密授时提供高精度PPS的卫星接收机的设计方法的流程示意图；